পাঠ 4.7বিকৃত করাঅধ্যায় 4 · শিট ও টিউব ফর্মিং

সুপারপ্লাস্টিক ফর্মিং

গরম গ্যাস একটি সুপারপ্লাস্টিক পাত একটি ডাইয়ের ভেতরে ফুলিয়ে দেয়

সুপারপ্লাস্টিক ফর্মিং (SPF) একটি বিশেষ সূক্ষ্ম-দানার পাতকে এমন গরম করে যে তা কয়েক গুণ লম্বা হতে পারে, গরম চুইংগামের মতো। তারপর গ্যাসের চাপ ধীরে ধীরে সেটিকে একপাশের ডাইয়ে (আকার দেওয়া ইস্পাতের মোল্ড) ফুলিয়ে দেয়। এভাবে একটিমাত্র পাত থেকে গভীর, জটিল প্যানেল হয়, যেমন বিমানের দরজা ও স্পোর্টস কারের বডি, যা অন্যথায় অনেক টুকরো লাগত।

ছবি: San Diego Air & Space Museum Archives, Public domain, সূত্র: Wikimedia Commons

সুপারপ্লাস্টিক ফর্মিং · ক্ল্যাম্প ও গরম করা, গ্যাস ফোলানো, খোলা ও বের করাপ্যানেলগুলো বাঁ থেকে ডানে পড়ুন; বৃত্তাকার সংখ্যাগুলো নিচের ধাপের সঙ্গে মেলে।

যেভাবে কাজ করে

পাত আটকান। সুপারপ্লাস্টিক অ্যালয়ের একটি সমতল পাত গহ্বরওয়ালা ডাইয়ের (অংশের ফাঁপা আকার) ওপর রাখা হয়। একটি বন্ধ ঢাকনা তার কিনারায় চেপে বসে গ্যাস-নিরোধী সিল তৈরি করে।
সবকিছু গরম করুন। গরম প্ল্যাটেন (তাপ দেওয়া প্রেস প্লেট) ডাই ও পাতকে ফর্মিং তাপমাত্রায় আনে: অ্যালুমিনিয়াম 5083-এর জন্য প্রায় 450–520 °C, টাইটানিয়াম Ti-6Al-4V-এর জন্য প্রায় 900 °C।
গ্যাস ঢোকান। আর্গন (নিষ্ক্রিয় গ্যাস, যা গরম ধাতুকে বাতাসের সঙ্গে বিক্রিয়া করতে দেয় না) পাতের ওপরে কম চাপে ঢোকে, সাধারণত প্রায় 10–30 bar।
ধীরে টান পড়তে দিন। পাতটি সাবানের বুদবুদের মতো ফুলে ওঠে, আর নিচের বাতাস ভেন্ট দিয়ে বেরিয়ে যায়। চাপ ধীরে ধীরে বাড়ে, তাই ধাতু ছিঁড়ে না গিয়ে মিনিট থেকে ঘণ্টা ধরে ধীরে প্রসারিত হয়। এর ক্ষুদ্র দানাগুলো (ধাতু যে ক্রিস্টাল দিয়ে গড়া) একে অপরের পাশ দিয়ে পিছলে যায়, ফলে কয়েকশো শতাংশ পর্যন্ত প্রসারণ সম্ভব হয়।
ডাই ভরুন, তারপর খুলুন। পাত গহ্বরের দেয়ালে ঠেকে এবং কোণে পৌঁছায় সবার শেষে, তাই কোণগুলো সবচেয়ে পাতলা হয়। প্রেস খোলে, গরম অংশ তুলে নেওয়া হয় এবং তার ফ্ল্যাঞ্জ (আটকানো কিনারা) ছেঁটে ফেলা হয়।

মূল তথ্য

উপাদান: সূক্ষ্ম-দানার সুপারপ্লাস্টিক অ্যালয়: টাইটানিয়াম Ti-6Al-4V, অ্যালুমিনিয়াম 5083 ও কিছু অ্যালুমিনিয়াম-লিথিয়াম অ্যালয়, কিছু স্টেইনলেস স্টিল
সাধারণ অংশ: বিমানের দরজা, অ্যাক্সেস প্যানেল ও ডাক্ট, অল্প সংখ্যার গাড়ির বডি প্যানেল, ফাঁপা শক্তিবর্ধিত কাঠামো
অংশের আকার: ছোট ব্র্যাকেট থেকে কয়েক মিটার লম্বা প্যানেল পর্যন্ত
নির্ভুলতা: ডাইয়ের আকারের কাছাকাছি, ডাইয়ের দিকে সাধারণত কয়েক দশমাংশ মিলিমিটার, স্প্রিংব্যাক (স্থিতিস্থাপক ফিরে আসা) প্রায় নেই
পৃষ্ঠের মান: ডাইয়ের দিকে মসৃণ; টাইটানিয়ামে শক্ত, অক্সিজেন-সমৃদ্ধ পৃষ্ঠত্বক সরাতে পরিষ্কার করা লাগে
কোন ব্যাচ আকারে মানানসই: ছোট থেকে মাঝারি সিরিজ: বছরে কয়েকশো থেকে কয়েক হাজার অংশ
টুলিং ও মেশিনের খরচ: শুধু একটি ডাই, তাপসহনশীল ইস্পাত বা সিরামিকের, মিলিত স্ট্যাম্পিং ডাইয়ের চেয়ে সস্তা; গরম প্রেস একটি বড় বিনিয়োগ
গতি: ধীর: প্রতি অংশে প্রায় 15 মিনিট থেকে কয়েক ঘণ্টা, টাইটানিয়ামের চেয়ে অ্যালুমিনিয়ামে দ্রুত

শক্তি ও সীমাবদ্ধতা

শক্তির দিক

একটি টুকরোয় গভীর, জটিল আকার, যা অনেক অংশের সমাবেশের জায়গা নেয়
মাত্র একটি ডাই লাগে, তাই টুলিংয়ের খরচ কম
স্প্রিংব্যাক প্রায় নেই, তাই আকার নিখুঁত
ডিফিউশন বন্ডিংয়ের (তাপ ও চাপে পাত জোড়া লাগানো) সঙ্গে ফাঁপা শক্তিবর্ধিত কাঠামো তৈরি করে

সীমাবদ্ধতা

ধীর চক্র: প্রতি অংশে মিনিট থেকে ঘণ্টা
বিশেষ সূক্ষ্ম-দানার, বেশি দামি অ্যালয় লাগে
অসম পুরুত্ব: কোণ ও গভীর খাঁজ পাতলা হয়ে যায়
গরম, বেশি শক্তি খরচের প্রক্রিয়া; টাইটানিয়ামে সুরক্ষা গ্যাস ও পৃষ্ঠ পরিষ্কার দরকার

কোথায় ব্যবহৃত হয়

বিমানের কাঠামোটাইটানিয়াম ও অ্যালুমিনিয়ামের দরজা, অ্যাক্সেস প্যানেল ও ডাক্ট
জেট ইঞ্জিনফাঁপা টাইটানিয়াম ফ্যান ব্লেড, SPF ও ডিফিউশন বন্ডিং মিলিয়ে তৈরি
অটোমোটিভঅল্প সংখ্যার স্পোর্টস ও বিলাসবহুল গাড়ির অ্যালুমিনিয়াম বডি প্যানেল
স্থাপত্যবাঁকা অ্যালুমিনিয়াম ফ্যাসাড ও ক্ল্যাডিং প্যানেল

কীভাবে চিনবেন

একটিমাত্র পাত থেকে গভীর, মসৃণ, নরম কিনারার আকার, কোনো ওয়েল্ড বা জোড় ছাড়া।
একটি পাশ স্পষ্ট ও মসৃণ (ডাইয়ের পাশ); অন্য পাশে নরম, গোল খুঁটিনাটি।
পুরুত্ব বদলায়: কোণ ও গভীর খাঁজে পাতলা, কাটা কিনারায় দেখা যায়।
সাধারণ প্রেসের চেয়ে গভীরে টানে, সবসময় বড় ব্যাসার্ধ সহ।

তুলনা করুন

স্ট্যাম্পিং ও ডিপ ড্রয়িং4.2ঠান্ডা, দ্রুত এবং দুটি মিলিত ডাইয়ে, কিন্তু আকার অগভীর হতে হয় আর ডাইয়ের খরচ বেশি।হাইড্রোফর্মিং4.5এটিও একটি ডাইয়ের বিপরীতে তরলের চাপ, কিন্তু ঠান্ডা অবস্থায়, জল বা তেলে, অনেক বেশি চাপে।থার্মোফর্মিং2.4প্লাস্টিকের আত্মীয়: গরম প্লাস্টিকের পাত ভ্যাকুয়াম বা বাতাসের চাপে মোল্ডের গায়ে টানা হয়।

দেখুন

superformusa · মূল পদ্ধতি: গ্যাস গরম পাতটিকে ফিমেল ডাইয়ের গহ্বরে ফুলিয়ে দেয়

superformusa · একটি ভিন্ন রূপ: পাত প্রথমে বুদবুদের মতো ফোলানো হয়, তারপর মেল টুলের ওপর আকার পায়

superformuk · উৎপাদন থেকে বেরিয়ে আসা আসল গাড়ির বডি প্যানেল

David Kirkham · গরম প্রেস থেকে তৈরি অংশ বেরিয়ে আসার কারখানার দৃশ্য

আসল ছবি দেখুন

Wikipedia: Superplastic forming — নীতি, তাপমাত্রা ও বিমানের উদাহরণ; বেশির ভাগই লেখা
Wikipedia: Superplasticity — চরম প্রসারণের পেছনের ম্যাটেরিয়াল সায়েন্স
Wikimedia Commons-এ ছবি খোঁজা